來源：https://www.dazhuanlan.com/2019/12/07/5deb12e161eb1/

楔子：剛好在整Redis緩存高可用，阿湯哥的一句話Redis哨兵集群只有2個節(jié)點無法正常工作把俺給說暈了，網(wǎng)上也沒找到比較通俗易懂的文章,所以自己理解了一下哨兵選舉算法，為啥兩個結(jié)點就是一個死局？。才疏學(xué)淺有錯誤的地方還望指出，多多包涵

一、類比開車舉報算法

1.1、假如kitty萌新來到了一個不允許開車的世界,人們互相監(jiān)督其他人是不是在開車，最開始大家都沒有證據(jù)

假如一旦確認(rèn)為了周某開車了，并且有了證據(jù)，那么我們將對這個老司機判刑，但是還是需要人民在法院投票確定是否周某犯了開車罪，所有人民同時擁有舉報和投票的權(quán)利，但是如果你被舉報，你將剝奪投票自己是否入刑的權(quán)利（總不能說我認(rèn)為我沒開車嘛

當(dāng)然，我們假設(shè)這個世界只要有人民指出一個人在開車我們就可以說有證據(jù)了，就可以交往法院裁決，由人民投票，假如這個世界有n個人.

那么問題來了，多少個人舉報才算有證據(jù)，多少人投票同意判刑周某才能入獄

于是這個世界的老大在《不允許開車法》中寫入一下幾條

（首先給出一些定義，n表示世界總?cè)藬?shù)，quorum代表舉報周某開車的人數(shù)，majority代表大多數(shù)人-可以理解為這個值代表了大多數(shù)人民的選擇-在n確定的時候為定值）

我們來討論一下這三條

1、第一條肯定是沒問題的，必須要有人舉報才能送溫暖嘛

2、第二條意思就是如果是少數(shù)人舉報周某開車，那么需要大多數(shù)人投票入刑才能生效、

3、第三條就是如果舉報的人數(shù)已經(jīng)多與了國家的majority都認(rèn)為周某開車，那么僅僅是majority投票法院是不夠的，可能是因為入刑生效是嚴(yán)肅的，具體細(xì)節(jié)去問那個世界的扛把子

4、這個算法其實類似于(n+1)/2向下取整,但是除了2個人的時候，法律就是法律吧。

1.2、所以現(xiàn)在模擬兩個場景

場景1、這個世界只有兩個人，A舉報B開車是否有效

分析：

這個環(huán)境中n=2,majority=2,quorum=1（世界人數(shù)2，根據(jù)法律majority人數(shù)為2，只有A一個人舉報了B所以quorum=1

因為quorum>0,所以舉報生效

根據(jù)規(guī)則quorum<majority,所以需要majority（2）個人投票有罪

但是現(xiàn)在只有A一個人擁有投票權(quán)限，所以無效

場景2、假如這個世界有三個人，A,B,C中有人舉報了C開車,并且A,B都愿意將C投票入獄

分析1：假如A,B中有一個人舉報了C

這個環(huán)境中n=3,majority=2,quorum=1（世界人數(shù)2，根據(jù)法律majority人數(shù)為2，A舉報了C所以quorum=1

因為quorum>0,所以舉報生效

根據(jù)規(guī)則quorum<majority,所以需要majority（2）個人投票有罪

但是現(xiàn)在只有A擁有授權(quán)權(quán)限，所以無效

分析2：假如A,B中兩個人都舉報了C

這個環(huán)境中n=3,majority=2,quorum=2（世界人數(shù)2，根據(jù)法律majority人數(shù)為2，兩個人都舉報了C所以quorum=2

因為quorum>0,所以舉報生效

根據(jù)規(guī)則quorum>=majority,所以需要quorum（2）個人投票有罪

現(xiàn)在有A，B兩個個人擁有投票權(quán)限，所以投票有效

（以上則是經(jīng)典的Redis三節(jié)點哨兵集群

二、Redis哨兵核心選舉算法分析

2.1、哨兵的主要功能如下

（1）集群監(jiān)控，負(fù)責(zé)監(jiān)控redismaster和slave進程是否正常工作

（2）消息通知，如果某個redis實例有故障，那么哨兵負(fù)責(zé)發(fā)送消息作為報警通知給管理員

（3）故障轉(zhuǎn)移，如果master掛掉了，會自動轉(zhuǎn)移到slavenode

（4）配置中心，如果故障轉(zhuǎn)移發(fā)生了，通知client客戶端新的master地址

2.2、Redis哨兵核心知識

（1）哨兵至少需要3個實例，來保證自己的健壯性

（2）哨兵 + redis主從的部署架構(gòu)，是不會保證數(shù)據(jù)零丟失的，只能保證redis集群的高可用性

（3）對于哨兵 + redis主從這種復(fù)雜的部署架構(gòu)，盡量在測試環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境，都進行充足的測試和演練

2.3：sdown和odown兩種宕機

sdown和odown兩種失敗狀態(tài)

sdown是主觀宕機，就一個哨兵如果自己覺得一個master宕機了，那么就是主觀宕機 。

odown是客觀宕機，如果quorum數(shù)量的哨兵都覺得一個master宕機了，那么就是客觀宕機 。

sdown達(dá)成的條件很簡單，如果一個哨兵ping一個master，超過了is-master-down-after-milliseconds指定的毫秒數(shù)之后，就主觀認(rèn)為master宕機 。

sdown到odown轉(zhuǎn)換的條件很簡單，如果一個哨兵在指定時間內(nèi)，收到了quorum指定數(shù)量的其他哨兵也認(rèn)為那個master是sdown了，那么就認(rèn)為是odown了，客觀認(rèn)為master宕機 。

在這里宕機可以類比于上面的開車了

2.4、quorum和majority

算法中的核心參數(shù)，如果看了上面的類比就很容易理解，quorum表示認(rèn)為某機子宕機的哨兵數(shù)量（舉報開車的人數(shù)），majority表示授權(quán)進行主從切換的最少的哨兵數(shù)量（最少投票入刑的人數(shù)） 。

2.5、主備切換工作

1、首先至少一個哨兵認(rèn)為某機宕機了

2、如果quorum < majority，那么最少majority個哨兵授權(quán)就可以執(zhí)行切換

3、如果quorum >= majority，那么必須quorum數(shù)量的哨兵都授權(quán)才能執(zhí)行切換

4、majority取值如下:

n= 2，majority=2

n= 3，majority=2

n= 4，majority=2

n= 5，majority=3

你會發(fā)現(xiàn)這個規(guī)則和上面的開車判斷一模一樣

問題回答阿湯哥：為什么Redis哨兵集群只有2個節(jié)點無法正常工作？

和場景1一模一樣，A哨兵，舉報了B機

這個環(huán)境中n=2,majority=2,quorum=1（2機子，根據(jù)規(guī)定majority為2，只有A舉報了B所以quorum=1

因為quorum>0,所以舉報生效

根據(jù)規(guī)則quorum<majority,所以需要majority（2）授權(quán)

但是現(xiàn)在只有A臺機擁有授權(quán)權(quán)限，所以無效

那么為什么三臺以上就行呢，自己看場景2吧。

ps:從Redis經(jīng)典三節(jié)點哨兵集群看得出來，最少3個人才擁有維持規(guī)矩的基礎(chǔ)，如果最后只剩下2個人，那么規(guī)則系統(tǒng)必定崩塌